补偿周围光和干扰光的光学传感器的制作方法

文档序号:11130736阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种供与光学传感器一起使用的方法,所述光学传感器包括光侦测器且包括光源和/或供与光源一起使用,其特征在于,所述方法包含:

a、选择性地驱动所述光源发射光;

b、在所述光源未经驱动以发射光的第一时间段期间,使用所述光侦测器及周围光侦测模拟ALD至数字转换器ADC以产生周围光数据,其主要指示在所述第一时间段期间由所述光侦测器侦测到的周围光;

c、在第二时间段期间,在所述光源在第一位准下经驱动以发射光的第二时间段的第一部分期间,在所述光源未经驱动以发射光的第二时间段的第二部分期间,且在所述周围光数据被转换至模拟周围光补偿信号的所述第二时间段的所述第一部分期间及所述第二部分期间,使用所述光侦测器及干扰光侦测模拟ILD至数字转换器ADC以产生干扰光数据,其主要指示在所述第二时间段期间由所述光侦测器侦测到的干扰光;及

d、在第三时间段期间,在所述光源在第二位准下经驱动以发射光的第三时间段的第一部分期间,在所述光源未经驱动以发射光的第三时间段的第二部分期间,且在所述周围光数据被转换至所述模拟周围光补偿信号且所述干扰光数据的增益版本被转换至模拟干扰光补偿信号的所述第三时间段的所述第一部分期间及所述第二部分期间,使用所述光侦测器及近接侦测模拟ProxD至数字转换器ADC以产生近接数据,其主要指示对象相对于所述光学传感器的近接,其中在所述第三时间段期间由所述光侦测器侦测到的至少大多数周围光及干扰光被予以补偿,其中所述第二位准大于所述第一位准。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述周围光侦测模拟至数字转换器的至少一部分、所述干扰光侦测模拟至数字转换器的至少一部分及所述近接侦测模拟至数字转换器的至少一部分包含同一模拟至数字转换器电路。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

所述周围光侦测模拟至数字转换器包含M位模拟至数字转换器,且所述周围光数据包含M个位的数据;

所述干扰光侦测模拟至数字转换器包含L位模拟至数字转换器,且所述干扰光数据包含L个位的数据;

所述近接侦测模拟至数字转换器包含N位模拟至数字转换器,且所述近接数据包含N个位的数据;且

N≥M≥L。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述M位模拟至数字转换器的至少一部分、所述L位模拟至数字转换器的至少一部分及所述N位模拟至数字转换器的至少一部分包含同一模拟至数字转换器电路。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

步骤b包括储存用以主要指示在所述第一时间段期间由所述光侦测器侦测到的周围光的强度的所述周围光数据;

步骤c包括:

使用周围光补偿数字至模拟转换器DAC以将在步骤b处储存的所述周围光数据转换至所述模拟周围光补偿信号,及

储存用以主要指示在所述第二时间段期间由所述光侦测器侦测到的干扰光的强度的所述干扰光资料;

步骤d包括:

使用所述周围光补偿数字至模拟转换器以将在步骤b处储存的M个位的数据转换至所述模拟周围光补偿信号,

使用干扰光补偿数字至模拟转换器以将在步骤c处储存的所述干扰光数据的所述增益版本转换至所述模拟干扰光补偿信号,及

在所述近接侦测模拟至数字转换器上游处,自在所述第三时间段期间由所述光侦测器产生的模拟信号减去所述模拟周围光补偿信号及所述模拟干扰光补偿信号。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤c及步骤d中的至少一者包括在使用所述干扰光补偿数字至模拟转换器以将所述干扰光数据的所述增益版本转换至所述模拟干扰光补偿信号之前,先行使用增益因子以将在步骤c处储存的干扰光数据的值增加至所述干扰光数据的所述增益版本。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤c处:

在所述光源在所述第一位准下经驱动以发射光的所述第二时间段的所述第一部分期间,递增第一计数值;且

在所述光源未经驱动以发射光的所述第二时间段的所述第二部分期间,递减所述第一计数值以使得在所述第二时间段结束时,作为所述干扰光数据的所述第一计数值的最终值指示在所述第二时间段期间入射于所述光侦测器上的所述干扰光,其中在所述第二时间段期间入射于所述光侦测器上的至少大多数所述周围光被予以补偿,且从而主要指示在所述第二时间段期间由所述光侦测器侦测到的所述干扰光。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,在步骤d处:

在所述光源在所述第二位准下经驱动以发射光的所述第三时间段的所述第一部分期间,递增第二计数值;且

在所述光源未经驱动以发射光的所述第三时间段的所述第二部分期间,递减所述第二计数值以使得在所述第三时间段结束时,作为所述近接数据的第三计数值的最终值主要指示所述对象相对于所述光学传感器的所述近接,其中在所述第三时间段期间由所述光侦测器侦测到的至少大多数所述周围光及所述干扰光被予以补偿。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤d包括:

在所述第三时间段期间,使用所述光侦测器以产生用以指示以下各者的总和的模拟光侦测信号:

在所述第三时间段期间入射于所述光侦测器上的周围光,

在所述第三时间段期间入射于所述光侦测器上的干扰光,及

在所述第三时间段的所述第一部分而非所述第二部分期间入射于所述光侦测器上的所关注光,其中所述所关注光包含由所述光源所发射的所述光中被反射离开对象且入射于所述光侦测器上的部分;且

在所述近接侦测模拟至数字转换器上游处,自所述模拟光侦测信号减去所述模拟周围光补偿信号及所述模拟干扰光补偿信号,以使得所述ProxD的输出作为用以指示所述对象相对于所述光学传感器的所述近接的所述近接数据,其中在所述第三时间段期间入射于所述光学传感器上的至少大多数所述周围光及所述干扰光被予以补偿。

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

当在所述第一位准下驱动所述光源时,由所述光源发射的光量足以致使所述光侦测器侦测到干扰光,但不足以反射离开位于所述光学传感器外部且位于所述光学传感器的感测区域内的对象;

当在所述第二位准下驱动所述光源时,由所述光源发射的所述光量足以反射离开位于所述光学传感器外部且位于所述光学传感器的所述感测区域内的对象;

其中用以产生所述干扰光数据的所述增益版本的增益因子被用来针对干扰光量进行调整,与当在所述第一位准下驱动所述光源时的干扰光量相比较,当在所述第二位准下驱动所述光源时的干扰光量较大。

11.一种光学传感器,其特征在于,包含:

驱动器,其经调适以选择性地驱动光源以发射光;

光侦测器,其经调适以产生用以指示由所述光侦测器侦测到的光的强度的模拟光侦测信号,其中由所述光侦测器侦测到的所述光包括周围光、干扰光或所关注光中的至少一者,所述所关注光作为所述光源所发射并被反射离开对象且入射于所述光侦测器上的光;

M位模拟至数字转换器ADC;

L位模拟至数字转换器;

N位模拟至数字转换器;

周围光补偿数字至模拟转换器DAC;

干扰光补偿数字至模拟转换器;及

控制器,其经调适以控制所述驱动器、所述M位模拟至数字转换器、所述L位模拟至数字转换器、所述N位模拟至数字转换器、所述周围光补偿数字至模拟转换器及所述干扰光补偿数字至模拟转换器以使得:

在所述光源未由所述驱动器驱动以发射光的第一时间段期间,所述光侦测器及所述M位模拟至数字转换器产生用以主要指示在所述第一时间段期间由所述光侦测器侦测到的周围光的M个位的数据;

在第二时间段期间,在所述光源在第一位准下由所述驱动器驱动以发射光的第二时间段的第一部分期间,在所述光源未由所述驱动器驱动以发射光的第二时间段的第二部分期间,且在所述M个位的数据由所述周围光补偿数字至模拟转换器转换至模拟周围光补偿信号的所述第二时间段的所述第一部分期间及所述第二部分期间,所述光侦测器及所述L位模拟至数字转换器产生用以主要指示在所述第二时间段期间由所述光侦测器侦测到的干扰光的L个位的数据;且

在第三时间段期间,在所述光源在第二位准下由所述驱动器驱动以发射光的第三时间段的第一部分期间,在所述光源未由所述驱动器驱动以发射光的第三时间段的第二部分期间,且在所述M个位的数据由所述周围光补偿数字至模拟转换器转换至所述模拟周围光补偿信号且所述L个位的数据的增益版本由所述干扰光补偿数字至模拟转换器转换至模拟干扰光补偿信号的所述第三时间段的所述第一部分期间及所述第二部分期间,所述光侦测器及所述N位模拟至数字转换器产生N个位的数据,其主要指示对象相对于所述光学传感器的近接,其中在所述第三时间段期间由所述光侦测器侦测到的至少大多数周围光及干扰光被予以补偿,其中所述第二位准大于所述第一位准。

12.根据权利要求11所述的光学传感器,其特征在于,所述M位模拟至数字转换器、所述L位模拟至数字转换器及所述N位模拟至数字转换器的输入端以及所述周围光补偿数字至模拟转换器及所述干扰光补偿数字至模拟转换器的输出端皆耦接至同一节点,所述光侦测器的端子亦耦接至所述节点。

13.根据权利要求11所述的光学传感器,其特征在于,N≥M≥L。

14.根据权利要求11所述的光学传感器,其特征在于,所述M位模拟至数字转换器的至少一部分、所述L位模拟至数字转换器的至少一部分及所述N位模拟至数字转换器的至少一部分包含同一模拟至数字转换器电路。

15.根据权利要求11所述的光学传感器,其特征在于,

当在所述第一位准下驱动所述光源时,由所述光源发射的光量足以致使所述光侦测器侦测到干扰光,但不足以反射离开位于所述光学传感器外部且位于所述光学传感器的感测区域内的对象;

当在所述第二位准下驱动所述光源时,由所述光源发射的所述光量足以反射离开位于所述光学传感器外部且位于所述光学传感器的所述感测区域内的对象;且

被用以产生所述L个位的数据的所述增益版本的增益因子被用来针对干扰光量进行调整,与当在所述第一位准下驱动所述光源时的干扰光量相比较,当在所述第二位准下驱动所述光源时的干扰光量较大。

16.根据权利要求15所述的光学传感器,其特征在于,L个位的数据储存于第一缓存器中,所述增益因子储存于第二缓存器中,且所述L个位的数据乘以所述增益因子的结果储存于第三缓存器中,所述结果作为所述L个位的数据的所述增益版本。

17.一种供与光学传感器一起使用的方法,所述光学传感器包括光侦测器且包括光源和/或供与光源一起使用,其特征在于,所述方法包含:

a、侦测入射于所述光侦测器上的周围光量且产生予以指示的周围光侦测数据;

b、侦测干扰光且产生予以指示的干扰光侦测数据;及

c、基于所述周围光侦测数据而产生周围光补偿信号,基于所述干扰光侦测数据而产生干扰光补偿信号,且当产生所述周围光补偿信号及所述干扰光补偿信号时,侦测入射于所述光侦测器上的所关注光且输出予以指示的近接侦测数据;

其中所述所关注光由反射离开位于所述光学传感器外部且位于所述光学传感器的感测区域内的对象的光引起。

18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,

在所述光源未在发射光的第一时间段期间执行步骤a;

在第二时间段期间执行步骤b,在第二时间段的至少一部分期间,所述光源正发射第一位准的光,所述第一位准的光足以致使所述光侦测器侦测到干扰光,但不足以反射离开位于所述光学传感器外部且位于所述光学传感器的所述感测区域内的对象;且

在第三时间段期间执行步骤c,在第三时间段的至少一部分期间,所述光源正发射第二位准的光,所述第二位准的光足以反射离开位于所述光学传感器外部且位于所述光学传感器的所述感测区域内的对象。

19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述周围光补偿信号及所述干扰光补偿信号在所述光源正发射所述第二位准的光时对入射于所述光侦测器上的周围光及干扰光进行补偿,从而致使所述近接侦测数据主要指示所述对象相对于所述光学传感器的所述近接,其中由所述光侦测器侦测到的至少大多数所述周围光及所述干扰光被予以补偿。

20.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,还包含基于所述近接侦测数据而选择性地启用或停用子系统。

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